Le noyau interne de la Terre pourrait inverser sa rotation

Aug 08, 2023

Les scientifiques ont proposé que le noyau interne solide de la Terre (en jaune sur ce diagramme) tourne plus vite que le reste de la Terre. Une nouvelle étude suggère que la rotation du noyau s'est récemment arrêtée et qu'elle inverse sa direction.

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Par Nikk Ogasa

23 janvier 2023 à 11h00

Notre planète a peut-être récemment changé d’avis.

Le noyau interne de la Terre pourrait avoir temporairement cessé de tourner par rapport au manteau et à la surface, rapportent des chercheurs dans Nature Geoscience du 23 janvier. Aujourd’hui, le sens de rotation du noyau interne pourrait s’inverser – une partie de ce qui pourrait être un cycle d’environ 70 ans susceptible d’influencer la durée des jours sur Terre et son champ magnétique – bien que certains chercheurs soient sceptiques.

"Nous voyons des preuves solides que le noyau interne tourne plus vite que la surface, [mais] vers 2009, cela s'est presque arrêté", explique le géophysicien Xiaodong Song de l'Université de Pékin à Pékin. « Maintenant, cela évolue progressivement dans la direction opposée. »

Un revirement aussi profond peut sembler bizarre, mais la Terre est volatile (SN : 13/01/21). Percez la croûte en constante évolution et vous entrerez dans le manteau titanesque, où des masses géantes de roche s'écoulent visqueusement sur des millions d'années, remontant parfois pour excorier la croûte sus-jacente (SN : 1/11/17, SN : 3/ 17/02, SN : 04/02/21). Plongez plus profondément et vous atteindrez le noyau externe liquide de la Terre. Ici, les courants circulant de métaux en fusion évoquent le champ magnétique de notre planète (SN : 9/4/15). Et au cœur de cette fonte, vous trouverez une boule de métal solide en rotation, d’environ 70 % de la largeur de la lune.

Il s’agit du noyau interne (SN : 28/01/19). Des études ont suggéré que ce cœur solide pourrait tourner à l'intérieur du noyau externe liquide, contraint par le couple magnétique du noyau externe. Les chercheurs ont également avancé que l’immense attraction gravitationnelle du manteau pourrait freiner de manière erratique la rotation du noyau interne, le faisant osciller.

Les preuves de la rotation fluctuante du noyau interne sont apparues pour la première fois en 1996. Le géophysicien Paul Richards du Lamont-Doherty Earth Observatory de l'Université de Columbia à Palisades, dans l'État de New York, et Song, alors également à Lamont-Doherty, ont rapporté que sur une période de trois décennies, les ondes sismiques provenant de les tremblements de terre ont mis des temps variables pour traverser le cœur solide de la Terre.

Les chercheurs ont déduit que le noyau interne tournait à une vitesse différente de celle du manteau et de la croûte, ce qui entraînait des différences de temps. La planète tourne sur elle-même à environ 360 degrés en une journée. Sur la base de leurs calculs, les chercheurs ont estimé que le noyau interne tourne en moyenne environ 1 degré par an plus vite que le reste de la Terre.

Mais d'autres chercheurs ont remis en question cette conclusion, certains suggérant que le noyau tourne plus lentement que l'estimation de Song et Richards ou ne tourne pas différemment du tout.

Dans la nouvelle étude, en analysant des données sismiques mondiales remontant aux années 1990, Song et le géophysicien Yi Yang – également de l'Université de Pékin – ont fait une observation surprenante.

Avant 2009, les ondes sismiques générées par des séquences et des paires de séismes répétés – appelés multiplets et doublets – se propageaient à des vitesses différentes à travers le noyau interne. Cela indiquait que les ondes des séismes récurrents traversaient différentes parties du noyau interne et que le noyau interne tournait à un rythme différent de celui du reste de la Terre, ce qui correspond aux recherches précédentes de Song.

Mais vers 2009, les différences de temps de trajet se sont estompées. Cela suggère que le noyau interne a cessé de tourner par rapport au manteau et à la croûte, explique Yang. Après 2009, ces différences sont réapparues, mais les chercheurs ont déduit que les ondes traversaient des parties du noyau interne, ce qui suggérait qu'il tournait désormais dans la direction opposée par rapport au reste de la Terre.

Les chercheurs se sont ensuite penchés sur les enregistrements des doublets sismiques de l'Alaska datant de 1964. Alors que le noyau interne semblait tourner de manière constante pendant la majeure partie de cette période, il semble avoir effectué une autre inversion de rotation au début des années 1970, selon les chercheurs.